Buffer Overflow: Signed Comparison

O programa usa uma comparação com sinal para verificar um valor que posteriormente é tratado como sem sinal. Isso pode fazer com que o programa grave fora dos limites da memória alocada, o que pode corromper dados, fazer com que o programa trave ou provocar a execução de código mal-intencionado.

O buffer overflow é provavelmente a forma mais conhecida de vulnerabilidade de segurança de software. A maioria dos desenvolvedores de software sabe o que é uma vulnerabilidade de buffer overflow, mas ataques de buffer overflow contra aplicativos legados e recém-desenvolvidos ainda são bastante comuns. Uma parte do problema deve-se à grande variedade de maneiras de como estouros de buffer podem ocorrer, enquanto outra parte deve-se às técnicas propensas a erros frequentemente utilizadas para impedir esses estouros.

Em uma exploração de buffer overflow clássica, o invasor envia dados a um programa, que ele armazena em um buffer de pilha de tamanho menor do que o normal. O resultado é que as informações na pilha de chamadas são substituídas, incluindo o apontador de retorno da função. Os dados definem o valor do apontador de retorno de forma que, quando a função é retornada, ela transfere o controle para o código mal-intencionado contido nos dados do invasor.

Embora esse tipo de buffer overflow de pilha ainda seja comum em algumas plataformas e comunidades de desenvolvimento, há vários outros tipos de buffer overflow, incluindo estouros de buffer de heap e erros "off-by-one", entre outros. Existem diversos livros excelentes que fornecem informações detalhadas sobre como ataques de buffer overflow funcionam, entre eles Building Secure Software [1], Writing Secure Code [2] e The Shellcoder's Handbook [3].

Em nível de código, vulnerabilidades de buffer overflow geralmente envolvem a violação das premissas do programador. Muitas funções de manipulação de memória em C e C++ não realizam verificações de limites e podem facilmente exceder os limites alocados dos buffers sob os quais elas operam. Até mesmo funções limitadas, como strncpy(), podem causar vulnerabilidades quando usadas incorretamente. A combinação entre manipulação de memória e suposições equivocadas sobre o tamanho ou a composição de um determinado dado é a causa raiz da maioria dos estouros de buffer.

Exemplo: O código a seguir tenta evitar um buffer overflow de leitura "off-by-one", verificando que o valor não confiável lido de getInputLength() é menor que o tamanho do buffer de destino output. No entanto, como a comparação entre len e MAX tem sinal, se len for negativo, ele se tornará um número positivo muito grande quando for convertido em um argumento sem sinal para memcpy().

void TypeConvert() {
   char input[MAX];
   char output[MAX];

   fillBuffer(input);
   int len = getInputLength();

   if (len <= MAX) {
      memcpy(output, input, len);
   }
   ...
}